(57)【要約】【課題】  受振器の鋼製スパイクを直接差し込むことのできないような岩盤が露出する斜面、または、作業者が設置作業を行うことが困難な急斜面において効率よく設置することができる壁面用受振器ユニットを提供する。【解決手段】  図（ａ）に示すように、荷吊り用ベルト５０に多数の受振器１０が取り付けられる。荷吊り用ベルト５０の一端に重りＷが取り付けられる。吊り用ベルト５０の他端が斜面ＳＬＰの上面に立っている立ち木ＴＲに結び付けられる。荷吊り用ベルト５０は上に取り付けられているケーブルＣＡと共に、斜面ＳＬＰに沿って垂らされて受振器１０が取り付けられている重りによって斜面ＳＬＰの上に設置される。斜面ＳＬＰの上面に立ち木ＴＲがない場合、図（ｂ）に示すように斜面ＳＬＰの上面に杭ＳＴＡが差し込まれ、吊り用ベルト５０の他端が結び付けられる。【選択図】      図３
2006047249.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地面に対向する面と反対の面に重りが取り付けられ、振動を電気信号に変換する受振器と、
前記受振器の外形よりも広い幅を有し、前記受振器を保持するベルトと、
３本の足を有する支持部材と、
前記受振器と前記支持部材とを結合する支柱と、
から構成されることを特徴とする壁面用受振器ユニット。
【請求項２】
前記受振器を前記ベルトの長手方向に複数備え、多連式に構成したことを特徴とする請求項１に記載の壁面用受振器ユニット。
【請求項３】
前記受振器の頭部の面に位置検出用の反射シールが貼付されていることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかの項に記載の壁面用受振器ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に、岩盤等の地質を調査するのに使用され、特に、斜面における設置作業を効率よく行える壁面用受振器ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、崩落事故を未然に防ぐために、岩盤の状況等を調査するのに、以下のような弾性波探査といった技術を利用して、地下を可視化する手法が採られている。すなわち、ダイナマイトやハンマといった、震源等を用いて弾性波を調査すべき岩盤に伝播させ、その屈折波および反射波を受振器によって検知することにより、弾性波を屈折、反射させる地質変化が生じる場所等を探査する技術である。
【０００３】
図５は、従来における受振器１１０の構成図である。この図において、受振器１１０は、受振器本体１１と、鋼製スパイクＳＰとから構成される。受振器本体１１の下側に雌ネジまたは雄ネジが切られ、鋼製スパイクＳＰの上部に該ネジに螺合するネジが形成され、必要に応じて脱着可能に取り付けられる。受振器本体１１は、主に、可動コイル型のジオフォンが使用される。すなわち、受振器本体１１は、筐体に固定された永久磁石と振動を受けて動くコイルとを内部に備え、受けた振動に応じた電気信号を、図示しない出力ケーブルから出力する。
【０００４】
図６は、受振器１１０の鋼製スパイクＳＰを例えば土に覆われている地表面ＥＡに差し込んで地表面ＥＡに設置した様子を示す図である。すなわち、図６（ａ）に示すように受振器１１０の鋼製スパイクＳＰの先端を地表面ＥＡに向けて、図６（ｂ）に示すように地表面ＥＡに差し込むことにより、受振器１１０を地表面ＥＡに設置する。
【０００５】
図７は、受振器１１０を、穿孔された岩盤ＲＰに埋設された鉄筋棒ＩＰに取り付けた様子を示す図である。岩盤ＲＰが露出する壁面（斜面）等において使用する場合、鋼製スパイクＳＰを差し込むことにより受振器１１０を設置することができないので、図７に示すように、岩盤ＲＰを穿孔して鉄筋棒ＩＰを、モルタル等を併用して埋設し、鉄筋棒ＩＰと鋼製スパイクＳＰとにテープＴＰ等を用いて受振器１１０を鉄筋棒ＩＰに固定し、測定を行う。
【０００６】
しかしながら、岩盤が露出する斜面における測定においては、斜めになっている岩盤を穿孔して受振器を１つ１つ取り付けなくてはならず、手間がかかるという問題があった。また、該斜面が急であればある程、作業者が岩盤の穿孔作業を行うことが困難になるという問題もあった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記事情を考慮してなされたもので、その目的は、受振器の鋼製スパイクを直接差し込むことのできないような岩盤が露出する斜面、または、作業者が設置作業を行うことが困難な急斜面において効率よく設置することができる壁面用受振器ユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、この発明では、以下の手段を提案している。
請求項１に係る発明は、地面に対向する面と反対の面に重りが取り付けられ、振動を電気信号に変換する受振器と、前記受振器の外形よりも広い幅を有し、前記受振器を保持するベルトと、３本の足を有する支持部材と、前記受振器と前記支持部材とを結合する支柱とから構成されることを特徴とする。
この発明によれば、例えば、ベルトを斜面に垂らすことにより、受振器がベルトから与えられる張力と重りによって与えられる重力とからなる偶力により発生する回転モーメントによって、支柱に設置力が発生し、指示部材の３本の足により受振器を地面に設置することができる。
【０００９】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の壁面用受振器ユニットであって、前記受振器を前記ベルトの長手方向に複数備え、多連式に構成したことを特徴とする。
この発明によれば、例えば、ベルトを斜面に垂らすことにより、複数の受振器を一度に設置することができる。
【００１０】
請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２のいずれかの項に記載の壁面用受振器ユニットであって、前記受振器の頭部の面に位置検出用の反射シールが貼付されていることを特徴とする。
この発明によれば、受振器に取り付けられている反射シールによって、受振器の位置を光学的に短時間にて測定することができる。
【発明の効果】
【００１１】
この発明によれば、受振器が取り付けられたベルトを斜面に垂らすことにより、受振器を地面に設置することが可能となるので、従来のように、岩盤に穿孔して鉄筋棒を立てて該鉄筋棒に受振器を取り付けるのに比して、受振器の設置の効率化を図ることができる。また、受振器より幅が広いベルトを用いることにより、例えば、受振器一つ一つに接続され、受振器の出力信号を取り出すケーブルをもベルトに取り付けることが可能となるので、ケーブルの存在を意識せずに受振器を取り付けることができる。
特に、多くの受振器をベルトに取り付けると、さらに受振器の設置の効率を上げることができる。
【００１２】
請求項３に係る発明によれば、受振器の位置を容易に測量することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照し、この発明の一実施形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態における壁面用受振器ユニットの構成図である。この図において、壁面用受振器ユニットは、受振器１０と、荷吊り用ベルト５０（ベルト）とから構成される。荷吊り用ベルト５０は、高強度ポリエステルまたは高強度ポリアリレート繊維等によって構成され、複数の受振器１０を保持する。この荷吊り用ベルト５０は、例えば、幅１０ｃｍ程度、長さ８０〜１００ｍ程度のものを使用する。そして、後述する縛りしろおよび重りしろを確保しつつ、例えば、２４個の受振器１０を２．５ｍ間隔にて荷吊り用ベルト５０に取り付ける（所要の長さ：２．５ｍ×２３＝５７．５ｍ）。
【００１４】
図２は、本実施形態における受振器１０の構成図である。この図において、受振器１０は、受振器本体１１と、支柱１２と、支持台１３（支持部材）と、重り１４と、反射シール１５とから構成される。
【００１５】
受振器本体１１は、下側に雌または雄ネジが切られ、支持台１３に取り付けられている支柱１２端部に該ネジに螺合するネジが形成され、必要に応じて脱着可能に取り付けられる。本実施携帯においては、受振器本体１１に荷吊り用ベルト５０を介挿して支柱１２を螺合することにより、受振器１０を荷吊り用ベルト５０に取り付ける。また、受振器本体１１は、従来と同様に、筐体に固定された永久磁石と振動を受けて動くコイルとを内部に備え、受けた振動に応じた電気信号を発生（発電）し、図示しない出力ケーブルから出力する。
【００１６】
支持台１３は、人間の手にて持てる程度の重さであり、足１３ａ、１３ｂ、１３ｃが均等に取り付けられている。重り１４は、重さによって受振器１０を地面等に押し付けるのに使用され、軽すぎて踊ってしまう（地面の振動が受振器１０に正しく伝わらなくなる）ことがないように、また、重すぎて作業を阻害しないように、人が手で持てる程度の重さであることが要求され、例えば、重さを１００ｇとする。また、反射シール１５は光を反射し、光波測定の標的として用いる。
【００１７】
図３は、図１における壁面用受振器ユニットの実使用時の様子を示す図である。図３（ａ）において、岩盤ＲＰによって形成される斜面ＳＬＰの上に壁面用受振器ユニットを設けるとする。荷吊り用ベルト５０は、一方を斜面ＳＬＰの上方にある立ち木ＴＲに取り付けられ、他方に重りＷが取り付けられ、受振器１０の自重および重りＷによって張力を与えられる。また、立ち木ＴＲが斜面ＳＬＰの上方にない場合、図３（ｂ）に示すように、斜面ＳＬＰの上面の表土に杭ＳＴＡを差し込み、杭ＳＴＡに荷吊り用ベルト５０の一端を取り付ける。荷吊り用ベルト５０には、立ち木ＴＲまたは杭ＳＴＡに縛るために必要な長さの縛りしろと、重りＷを取り付けるために必要な長さの重りしろとを両端において確保する。
【００１８】
尚、荷吊り用ベルト５０には、多芯ケーブルＣＡが取り付けられ、各受振器１０、１０、・・・から出されている出力ケーブルが接続される。多芯ケーブルＣＡは、荷吊り用ベルト５０に一定間隔にて固定される。多芯ケーブルＣＡは、図示しない収録装置に接続される。受振器１０の測定データは、該収録装置によって記録される。
【００１９】
次に、受振器１０を荷吊り用ベルト５０および重り１４によって斜面ＳＬＰに押しつける原理について説明する。図４は、壁面用受振器ユニットを斜面ＳＬＰに設置したときにかかる力を示す図である。この図において、受振器１０は荷吊り用ベルト５０によって張力ＴＥを受け、頭部に設けられた重り１４にかかる重力ＧＷをも受けて、これらの力が偶力となり回転モーメントＭＯが発生する。この回転モーメントＭＯによって、荷吊り用ベルト５０に圧着力ＰＲａ、ＰＲｂが発生し、また支柱１２に設置力ＳＥＴが発生する。設置力ＳＥＴは支持台１３の足１３ａ、１３ｂ、１３ｃに分散して掛かり、それぞれの足の近傍において、斜面ＳＬＰに応力ＳＥａ、ＳＥｂ、ＳＥｃが掛かることになる。
【００２０】
このとき、斜面ＳＬＰの上に足１３ａ、１３ｂ、１３ｃの先端の３点によって形成される平面と荷吊り用ベルト５０とが平行にならないため、受振器１０には荷吊り用ベルト５０の短手方向に回転、つまり、倒れようとする力が作用する。そのため、受振器１０が荷吊り用ベルト５０の短手方向に倒れないように、支持台１３の足１３ａ、１３ｂ、１３ｃを以下のような位置関係になるように予め設定する。すなわち、支持台１３の足のうち１本（例えば、足１３ａ）を斜面ＳＬＰの上方に位置するようにし、残りの２本（例えば、足１３ｂ、１３ｃ）を斜面ＳＬＰの下方に位置するように予め設定する。
【００２１】
次に、本実施形態における壁面用受振器ユニットの使用法を、図３を参照して説明する。
先ず、ユーザは壁面用受振器ユニットを持って、斜面ＳＬＰの上面に上り、壁面用受振器ユニットを固定するための立ち木ＴＲ等を探して、図３（ａ）に示すように、上述した縛りしろを用いて荷吊り用ベルト５０の一端を立ち木ＴＲに縛る。また、立ち木ＴＲが斜面ＳＬＰの上方にない場合、図３（ｂ）に示すように、斜面ＳＬＰの上面の表土に杭ＳＴＡを差し込み、上述した縛りしろを用いて荷吊り用ベルト５０の一端を杭ＳＴＡに縛る。
【００２２】
次に、ユーザは荷吊り用ベルト５０の上述した他端の重りしろを用いて、重りＷを縛って固定し、該荷吊り用ベルト５０を丸める。尚、荷吊り用ベルト５０を立ち木ＴＲもしくは杭ＳＴＡに縛る前に重りＷを縛って固定してもよい。
【００２３】
次に、ユーザは荷吊り用ベルト５０の先端に取り付けられた重りＷをつかんで、斜面ＳＬＰに沿って丸められている荷吊り用ベルト５０を垂らすと、前述したように、荷吊り用ベルト５０による張力および重り１４に掛かる重力によって受振器１０が斜面ＳＬＰ上にて図４に示すように斜面ＳＬＰ上に直立して設置される。このとき、横に倒れてしまった受振器１０については、ユーザが該受振器１０の近くまで行き、該受振器１０を立てて、正常に設置し直す。
【００２４】
次に、ユーザは斜面ＳＬＰに配置された受振器１０に貼付された反射シール１５の光波測量を行い、斜面ＳＬＰの上面における受振器１０の位置を測量する。
【００２５】
次に、斜面ＳＰＬのある一点にて、ハンマを打つか、また、ダイナマイト（例えば、１００ｇ程度）を爆破させて、これらによって発生した弾性波を震源とする。そして、斜面ＳＬＰに発生した弾性波が例えば地質変化によって反射して発生する屈折または反射波を、前述したようにして設置した受振器１０によって測定する。測定されたデータは、多芯ケーブルＣＡを介して収録装置に出力され、該収録装置によって、データの記録が行われる。
【００２６】
このように、上記実施形態によれば、スパイクを直接地面に差し込むことの出来ないような岩盤が露出する斜面、または、作業者が設置作業を行うことが困難な急斜面において受振器１０を多数、効率よく設置することができる。また、荷吊りベルト５０の一端に重りＷを取り付けることにより、荷吊りベルト５０にかかる張力が増し、受振器１０の設置の確実性を向上させることができる。
【００２７】
特に、斜面ＳＬＰにおいて、上面の表土に一定間隔にて複数の杭ＳＴＡを差し込み、該杭ＳＴＡにそれぞれ荷吊り用ベルト５０を結びつけて、斜面ＳＬＰに垂らすことにより、荷吊り用ベルト５０に取り付けられた受振器１０が斜面ＳＬＰ上について、面状に配置されることになり、斜面ＳＬＰを三次元的に調査することができる。
【００２８】
尚、本実施形態においては、荷吊り用ベルト５０に複数の受振器１０を取り付ける構成としたが、荷吊り用ベルト５０に受振器１０を１台のみ取り付ける構成としてもよい。
【００２９】
また、荷吊り用ベルト５０の一端に取り付けられる重りＷは、受振器１０の自重によって十分な張力ＴＥが荷吊り用ベルト５０に与えられる場合、なくてもよい。
【００３０】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲での設計変更も含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施形態における壁面用受振器ユニットの構成図である。
【図２】同実施形態における受振器１０の構成図である。
【図３】図１における壁面用受振器ユニットの実使用時の様子を示す図である。
【図４】同実施形態における壁面用受振器ユニットを斜面ＳＬＰに設置したときにかかる力を示す図である。
【図５】従来における受振器１１０の構成図である。
【図６】従来における受振器１１０を、鋼製スパイクＳＰを地表面に差し込んで地表面に設置した様子を示す図である。
【図７】従来における受振器１１０を穿孔された岩盤ＲＰに埋設された鉄筋棒ＩＰに取り付けた様子を示す図である。
【符号の説明】
【００３２】
１０  受振器
１１  受振器本体
１２  支柱
１３  支持台（支持部材）
１３ａ〜１３ｃ  足
１４  重り
１５  反射シール
５０  荷吊り用ベルト（ベルト）
ＣＡ  多芯ケーブル
ＥＡ  地表面
ＧＷ  重力
ＩＰ  鉄筋棒
ＭＯ  回転モーメント
ＲＰ  岩盤
ＰＲａ、ＰＲｂ  圧着力
ＳＥＴ  設置力
ＳＬＰ  斜面
ＳＰ  鋼製スパイク
ＳＴＡ  杭
ＴＥ  張力
ＴＰ  テープ
ＴＲ  立ち木
Ｗ  重り
【図１】
2006047249.tif 000003
【図２】
2006047249.tif 000004
【図３】
2006047249.tif 000005
【図４】
2006047249.tif 000006
【図５】
2006047249.tif 000007
【図６】
2006047249.tif 000008
【図７】
2006047249.tif 000009